SUBLIMASI TERBALIK: KONSEP DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The sublimasi sebaliknya adalah proses termodinamika di mana perubahan terjadi dari gas eksotermis negara untuk solid tanpa terlebih dahulu menjadi cair. Ia juga dikenal dengan nama sublimasi regresif, desublimasi, atau deposisi; yang terakhir adalah yang paling banyak digunakan di sekolah dan teks ensiklopedis.

Sublimasi terbalik dikatakan sebagai proses eksotermik karena partikel gas (atom atau molekul) harus kehilangan energi dengan melepaskan panas ke lingkungan; sedemikian rupa hingga cukup dingin untuk membentuk kristal, mengeras, atau membeku pada suatu permukaan.

Sublimasi terbalik terjadi di mana pun terdapat permukaan yang cukup dingin untuk mengendapkan kristal langsung dari fase gas. Sumber: Pixabay.

Kata 'deposisi' (dan bukan 'deposisi') berarti bahwa partikel diendapkan dari fase gas tanpa membasahi permukaan penerima. Itulah sebabnya fenomena sublimasi terbalik sering dijumpai pada objek-objek es; seperti embun beku yang mengendap di dedaunan atau lanskap musim dingin.

Deposisi semacam itu sering dideteksi oleh lapisan tipis kristal; meskipun bisa juga dibuat dari bubuk atau tanah liat. Dengan mengontrol proses ini, bahan multilayer baru dapat dirancang, di mana setiap lapisan terdiri dari padatan tertentu yang diendapkan oleh proses kimia atau fisik.

Konsep sublimasi terbalik

Sublimasi terbalik, seperti yang diungkapkan namanya saja, adalah fenomena kebalikan dari sublimasi: ia tidak dimulai dari padatan yang menguap, tetapi dari gas yang membeku atau membeku.

Jika Anda bernalar secara molekuler, akan terlihat luar biasa bahwa gas mampu mendingin ke titik di mana ia bahkan tidak mengembun pada awalnya; Artinya, ia beralih ke keadaan cair.

Peran permukaan

Gas, yang sangat tidak teratur dan menyebar, tiba-tiba berhasil mengatur ulang partikelnya dan menetapkan dirinya sebagai padatan (apa pun penampilannya).

Dengan sendirinya ini akan menjadi sulit secara kinetik dan termodinamika, karena membutuhkan dukungan yang menerima partikel gas dan memusatkannya sehingga mereka berinteraksi satu sama lain sambil kehilangan energi; yaitu saat mereka mendingin. Di sinilah permukaan yang terkena gas berpartisipasi: berfungsi sebagai penopang dan penukar panas.

Partikel gas bertukar panas dengan permukaan yang lebih dingin atau es, sehingga mereka melambat dan sedikit demi sedikit inti kristal pertama terbentuk. Pada inti ini, lebih dingin dari gas di sekitarnya, partikel lain mulai diendapkan, yang digabungkan ke dalam strukturnya.

Hasil akhir dari proses ini adalah lapisan kristal atau padatan akhirnya terbentuk di permukaan.

Persyaratan

Agar sublimasi terbalik terjadi, salah satu dari dua kondisi ini biasanya harus terjadi: permukaan yang bersentuhan dengan gas harus memiliki suhu di bawah titik bekunya; atau gas harus didinginkan super, sedemikian rupa sehingga begitu menyentuh permukaan, gas tersebut diendapkan saat mengganggu stabilitas tujuannya.

Di sisi lain, pengendapan juga dapat terjadi saat gas dalam keadaan panas. Jika permukaan cukup dingin, suhu tinggi gas akan berpindah ke permukaan secara tiba-tiba dan menyebabkan partikelnya beradaptasi dengan struktur permukaan.

Faktanya, ada metode di mana permukaan bahkan tidak harus dingin, karena ia berpartisipasi langsung dalam reaksi dengan partikel gas yang berakhir secara kovalen (atau logam) diendapkan di atasnya.

Dalam industri teknologi, metodologi yang bekerja dari prinsip ini banyak digunakan dan disebut deposisi uap kimia melalui pembakaran.

Contoh sublimasi terbalik

Bir berpakaian pengantin

Ketika bir sangat dingin sehingga gelas dari botolnya tertutup warna putih saat dikeluarkan dari lemari es, dikatakan bahwa ia berpakaian seperti pengantin.

Botol bir menyediakan luas permukaan yang diperlukan agar molekul uap air, H ₂ O, bertabrakan dan kehilangan energi dengan cepat. Jika kacanya berwarna hitam, Anda akan melihat bagaimana kaca itu berubah menjadi putih entah dari mana, dan Anda dapat merobeknya dengan kuku jari Anda untuk menulis pesan atau menggambar di atasnya.

Kadang-kadang pengendapan kelembapan dari lingkungan sedemikian rupa sehingga bir tampak tertutup oleh embun beku putih; tetapi pengaruhnya tidak berlangsung lama, karena seiring berjalannya menit, ia mengembun dan membasahi tangan orang yang memegang dan meminumnya.

Embun beku

Mirip dengan apa yang terjadi di dinding bir, embun beku mengendap di dinding bagian dalam beberapa lemari es. Demikian pula, lapisan kristal es ini diamati di alam di permukaan tanah; tidak jatuh dari langit tidak seperti salju.

Uap air yang sangat dingin bertabrakan dengan permukaan daun, pohon, rumput, dll., Dan akhirnya memberi mereka panas, untuk mendinginkan dan dapat mengendap di atasnya, dan terwujud dalam karakteristik dan pola kristal bercahaya.

Deposisi fisik

Sampai sekarang, ada pembicaraan tentang air; Tapi bagaimana dengan zat atau senyawa lain? Jika ada partikel emas gas dalam sebuah ruangan, misalnya, dan benda dingin dan tahan dimasukkan, maka lapisan emas akan disimpan di atasnya. Hal yang sama akan terjadi pada logam atau senyawa lain, selama tidak memerlukan peningkatan tekanan atau ruang hampa.

Apa yang baru saja dijelaskan adalah tentang metode yang disebut deposisi fisik, dan digunakan dalam industri material untuk membuat lapisan logam pada bagian tertentu. Sekarang, masalahnya terletak pada bagaimana mendapatkan atom emas berbentuk gas tanpa konsumsi energi yang tinggi, karena diperlukan suhu yang sangat tinggi.

Di sanalah ruang vakum masuk, untuk memfasilitasi perjalanan dari padat ke gas (sublimasi), serta penggunaan berkas elektron.

Jelaga di dinding cerobong asap sering dikutip sebagai contoh pengendapan fisik; meskipun, partikel karbon yang sangat halus, sudah dalam keadaan padat, dan tersuspensi dalam asap, mengendap begitu saja tanpa mengalami perubahan keadaan. Hal ini menyebabkan dinding menjadi hitam.

Deposisi kimiawi

Jika terjadi reaksi kimia antara gas dan permukaan, maka itu adalah pengendapan kimiawi. Teknik ini umum digunakan dalam sintesis semikonduktor, dalam pelapisan polimer oleh bakterisidal dan lapisan fotokatalitik TiO ₂ , atau untuk memberikan bahan perlindungan mekanis dengan melapisinya dengan ZrO ₂ .

Berkat deposisi kimiawi, permukaan berlian, tungsten, telurida, nitrida, karbida, silikon, graphene, nanotube karbon, dsb.

Senyawa yang memiliki atom M untuk diendapkan, dan juga rentan terhadap dekomposisi termal, dapat menghasilkan M ke struktur permukaan sehingga menjadi melekat secara permanen.

Itulah mengapa reagen organologam biasanya digunakan, yang ketika terurai melepaskan atom-atom logam tanpa perlu mendapatkannya langsung darinya; Artinya, tidak perlu menggunakan emas metalik, melainkan kompleks emas untuk membuat "pelapisan" emas yang diinginkan.

Perhatikan bagaimana konsep awal sublimasi atau deposisi terbalik akhirnya berkembang sesuai dengan aplikasi teknologi.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Maria Estela Raffino. (12 November 2019). Membalikkan sublimasi. Diperoleh dari: concept.de
3. Wikipedia. (2019). Deposisi (transisi fase). Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (13 Januari 2019). Definisi Deposisi dalam Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
5. Malesky, Mallory. (06 Desember 2019). Perbedaan Antara Deposisi & Sublimasi. sciencing.com. Diperoleh dari: sciencing.com
6. Ensiklopedia Contoh (2019). Endapan Diperoleh dari: example.co